RT21 | Simulationsstudie zu einem 500-Hz-MMC-Umrichter für ein Offshore-Windparksystem

Japan beabsichtigt, noch vor 2050 CO₂-Neutralität zu erreichen, und Offshore-Windparks sind eine der wichtigsten Energiequellen, die unterstützen zur Verwirklichung dieses Ziels beitragen werden. Da die Meerestiefe rund um Japan mehr als 50 m beträgt, müssen die Anlagen der Übertragungsnetze für Offshore-Windparks auf schwimmenden Plattformen installiert werden. Mittelfrequenz-Umrichter (500 Hz) sind vielversprechende Geräte, die das Gewicht und das Volumen der Transformatoren reduzieren, die für Umspannwerke auf den schwimmenden Plattformen verwendet werden. MMC ist eine Lösung, die bei 500 Hz mit geringeren Schaltverlusten betrieben werden kann. Die Entwicklung und Feinabstimmung des Steuerungssystems erfordert jedoch umfangreiche Systemanalysen. Echtzeit-Simulatoren sind ein nützliches Werkzeug für kleine akademische Labore zur Erforschung von MMC. Sie verringern das Risiko von Störungen im „ hardware “, die durch Fehlfunktionen des Steuerungssystems verursacht werden. In der Präsentation werden Beispiele für Forschungsarbeiten vorgestellt – darunter die grundlegenden Betriebsabläufe von maßstabsgetreuen Modellen (200 V, 1 A) von MMC-Umrichtern, Echtzeitsimulationen zur Abstimmung von Steuerungssystemen sowie Untersuchungen zu Oberschwingungen in unserem Labor.